[实用新型]一种适用于多种气体的快速气体定量检测装置

权利要求书

1.一种适用于多种气体的快速气体定量检测装置，其特征在于：包括半导体气体敏感材料传感器(1)、激励-采样电路(2)、单片机(3)、通讯/电源接口(4)、显示屏(5)及电源模块(6)，所述半导体气体敏感材料传感器(1)包括半导体气体敏感材料(101)、半导体气体敏感材料支撑底座(102)以及通用半导体气体敏感材料传感器接口(103)，所述半导体气体敏感材料(101)放置或涂覆于半导体气体敏感材料支撑底座(102)上，半导体气体敏感材料支撑底座(102)连接在通用半导体气体敏感材料传感器接口(103)上，用于对特定气体产生电信号响应；所述激励-采样电路(2)包括5V电压激励模块(201)、小电流信号放大-采样模块(202)、电流加热模块(203)，所述5V电压激励模块(201)用于为半导体气体敏感材料传感器(1)提供5V激励电压，所述电流加热模块(203)用于为半导体气体敏感材料传感器(1)提供功率连续可控的加热电流，可控制半导体气体敏感材料(101)的温度在室温至500℃范围内连续可调，所述小电流信号放大-采样模块(202)用于实时测量通过半导体气体敏感材料传感器(1)的电流，其信号放大系数可控，从而测量100Ω至25GΩ范围的传感器电阻变化，检测误差＜1％，输出延迟＜0.2s；所述电源模块(6)由通讯/电源接口(4)供电，用于给激励-采样电路(2)、单片机(3)、显示屏(5)提供3.3V、5V及9V电压；

所述单片机(3)通过I2C总线读取小电流信号放大-采样模块(202)采集的电压信号；

所述单片机(3)根据预先设置值生成PWM信号控制电流加热模块(203)输出功率；

由通讯/电源接口(4)经CH340芯片转接至UART总线读取或重写单片机(3)配置信息，以及读取小电流信号放大-采样模块(202)输出电压信号值和待检测气体浓度值数据；

所述单片机(3)通过I2C总线控制显示屏(5)，显示测量结果及单片机(3)工作状态。

2.一种根据权利要求1所述适用于多种气体的快速气体定量检测装置，其特征在于：半导体气体敏感材料传感器(1)为旁热式或直热式半导体气体传感器元件。

3.一种根据权利要求2所述适用于多种气体的快速气体定量检测装置，其特征在于：半导体气体敏感材料传感器(1)为SnO₂材料、块体SnO₂材料、纳米ZnO材料、纳米WO₃材料或粉体WO₃材料。

4.一种根据权利要求1所述适用于多种气体的快速气体定量检测装置，其特征在于：所述单片机(3)为STM8S系列单片机。

5.一种根据权利要求1所述适用于多种气体的快速气体定量检测装置，其特征在于：所述通讯/电源接口(4)为USB接口，连接时可与单片机(3)进行数据通讯，并同时为电源模块(6)供电。

6.一种根据权利要求1所述适用于多种气体的快速气体定量检测装置，其特征在于：所述显示屏(5)为LCD显示屏。

7.一种根据权利要求1所述适用于多种气体的快速气体定量检测装置，其特征在于：所述电源模块(6)为可充电电源或电源适配器。